CN111474257A - 干血斑定量采集装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种干血斑定量采集装置,包括:样本收集管、样本收集滤纸和定量采血管;其中,所述样本收集管包括管体和管盖;所述管体为直管,所述管盖用于封闭所述管口;所述定量采血管包括定量毛细管和固定件;所述定量毛细管固定于所述固定件,所述定量毛细管具有用于采血且露出于所述固定件之外的采血端;所述固定件卡合于所述管口,所述定量毛细管伸入所述管体内;所述样本收集滤纸设置于所述管体内,所述采血端相抵靠于所述样本收集滤纸。本发明还提供一种进行干血斑采集的方法。本发明采用一体化采血装置设计,可在同一个装置实现样本的采集、干燥、运输保存和萃取,避免了样本的污染,提高干血斑定量检测结果的准确性。
Description
技术领域
本发明涉及生物技术中的干血斑检测技术领域,特别是涉及一种干血斑定量采集装置及方法。
背景技术
干血斑(Dried Blood Spot,DBS)检测技术,是将生物样本(通常为全血)滴加到滤纸片上干燥保存,再经过萃取后检测干斑样本中分析物的一种方法,该技术早期用于核酸类遗传物质的定性分析检测。因其具有采集方便,采血量少,样本易于保存运输的优点,上世纪六十年代开始被用于苯丙酮尿症的新生儿筛查。目前干血斑检测应用最成熟的领域依然为新生儿遗传代谢类疾病的筛查,同时其应用逐渐向内源性生物标志物检测,治疗药物监测 (therapeutic drug monitoring,TDM)等领域扩展。
干血斑检测是一套***的技术,包括:样本的采集方法;样本的保存运输;检验方法的建立及验证;样本的萃取处理;样本的检测;检测数据的分析处理及解释。其中干血斑作为一种样本采集技术具有以下一些优势:
1)采样简单,不受时间与空间限制(可拓展至家庭及偏远地区采样)。干血斑采集使用自动采血针刺破指尖或足跟,擦拭掉第一滴血后,将剩余全血直接滴到或用毛细管转移到采血卡上。用户经过适当培训后,能够实现自助采血。对于一些TDM药物监测,需要在特定的时间采集峰、谷浓度,采用干血斑检测能够大大降低样本获得的难度。
2)采血过程微创,采血体积少。采用工程化的自动采血针刺破皮肤,刺穿深度一般为2 mm左右,最小化痛感及创伤。对于婴幼儿、凝血功能障碍病人、ICU病患以及偏远地区等采血存在困难的情形,干血片检测能够在技术上拓展体外诊断的应用场景。
3)干血斑能够保证绝大多数分析物的稳定性,使样本能够在常温保存及长距离运输,大大降低了保存及运输的成本,使居家采样、第三方检测成为可能。一项研究显示干血斑样本中的氨基酸在常温下保存5年后只有微小的降解。文献也显示大多数治疗药物在干血斑样本中都比较稳定。
另一方面,干血斑检测法同样存在着一些问题和不足,限制了其进一步的广泛应用。这些问题和不足包括:自助采样时无法复核血液来源及采样时间;受采集条件和采集操作的限制,虽然经过培训及说明书指导,但很多样本的采集仍然不合格;患者对自助刺破皮肤有恐惧心理;由于采样体积少,对于一些低浓度分析物无法进行有效的检测。
目前干血斑技术使用最广泛的采血卡为棉质滤纸,材质为均匀的棉花纤维,能够使吸收的全血均匀分布。血斑的采集通常为非定量采血,直接将指尖血点到采血卡上,或者用微量毛细管转移。用于定量检测时,需要用相同的基质制备校准曲线卡。传统的萃取步骤为从干血斑中心打下一块固定大小的圆片,置于合适的容器中,用适当的萃取液萃取分析物,检测仪器常为高灵敏度的液相色谱(HPLC)或色谱-质谱联用仪(LC-MS)。
这种常用的方法相比静脉血液样本在定量准确度上会受到更多的干扰,这也是导致其应用局限性的主要原因。主要的影响因素包括滤纸的层析效应(中心边缘差异),采血体积效应,及红细胞压积效应(又称红细胞比容,Hematocrit,HCT)。
层析效应是由于全血中红细胞和血浆在滤纸中的扩散速率不一致,当分析物与血浆或红细胞特异性结合时,可能导致分析物在血斑卡上的分布不均匀,这通常可以通过固定在血斑中心打卡来解决。体积效应是由于采血体积的差异,导致单位面积的滤纸含有的血量不同,通常由于错误采样,在同一位置滴加了两滴以上的全血,体积效应才较明显。
红细胞压积(HCT)是影响干血斑定量准确度的最主要因素。HCT变化会极大的影响血液黏度,进而影响全血在滤纸中的扩散特性,而临床上患者血液样本HCT值跨度从20%~60%不等。HCT会同时影响层析效应及体积效应,Holub和Adam对产前筛查的研究发现,由于氨基酸在血浆和红细胞中的分布差异,随着HCT升高,测得的氨基酸浓度会显著增高,而低HCT 时,血斑卡边缘的氨基酸浓度会显著高于中心。此外HCT会显著影响单位面积全血体积,当 HCT升高时,血斑的扩散面积减少,则打下相同面积的血斑含有的样本体积增多,导致检测结果受到显著干扰。如何消除HCT对干血斑样本定量结果的干扰,是干血斑检测应用方面的一大难题。
一些产品通过微流控实现定量采血,转移到采血卡后将血斑全部打下萃取,避开了体积和层析效应,但由于滤纸材质为棉质纤维,则HCT对萃取率的影响变成主要干扰因素,检测结果仍然会受到HCT影响。
目前血斑样本的采集方法误操作几率较大。通常为非定量采血,直接将指尖血滴到采血卡上,或者用微量毛细管转移。直接滴血时,血滴的体积差异较大,需过度挤压,且存在重复滴血的可能。毛细管转移时,细长的毛细管持握时容易抖动导致采样困难,转移过程耗时较长,与滤纸接触处容易因移位而刮破滤纸,导致血液扩散不均匀。现有的干血斑样本采集工具集成度低,耗材分散,滤纸常裸露在外,样本污染的几率非常大。现有采血卡干血斑样本的萃取过程繁琐,需要用专用工具在样本中心打下固定面积的血片,操作费时费力,且存在交叉污染的可能。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于,提供一种干血斑定量采集装置,能够实现定量采血,样本全回收,提高血斑定量检测结果的准确性,并使样本的采集、保存、萃取和送检的操作通过该装置一体化完成。
为解决上述技术问题,本发明提供一种干血斑定量采集装置,包括:样本收集管、样本收集滤纸和定量采血管;其中,
所述样本收集管包括管体和管盖;所述管体为直管,具有相对的第一端和第二端;所述第一端呈封闭状,为管底;所述第二端呈开口状,为管口;所述管盖用于封闭所述管口;
所述定量采血管包括定量毛细管和固定件;所述定量毛细管固定于所述固定件,所述定量毛细管具有用于采血且露出于所述固定件之外的采血端;所述固定件卡合于所述管口,所述定量毛细管伸入所述管体内;
所述样本收集滤纸设置于所述管体内,所述采血端相抵靠于所述样本收集滤纸。
具体的,所述管体为圆筒形,所述管口为圆形,所述管盖与所述管口相配合形成密封。
具体的,所述管口与所述管盖为一体式的或分离式的。
具体的,所述管口具有第一凸起,通过所述第一凸起与所述固定件卡紧。卡紧于管口的固定件起到遮挡和封闭管口的作用。
具体的,所述管底呈U形。
优选的,所述管体为塑料材质。优选的,所述管体为透明的。
具体的,所述固定件具有腔体,所述腔体内装有干燥剂。
具体的,所述固定件具有第二凸起,通过所述第二凸起与所述罐盖卡紧。从而达到所述管盖封闭所述管口使所述管体内部形成密闭空间的目的。
具体的,所述固定件为一根管柱,所述管柱套在所述样本收集管的管体内;所述管柱的顶端为开口状,且与所述管体的管口卡合;所述管柱的底端具有一个固定孔,所述定量毛细管穿插于所述固定孔中并固定。所述管柱的管壁、管柱的底端以及定量毛细管之间形成一个围绕该定量毛细管的环形柱状的腔体,该腔体内可用于放置干燥剂。
具体的,所述管盖封闭所述管口时,同时压制于所述管柱的顶端,使所述管柱的位置固定并封闭所述管柱的顶端。
优选的,所述固定件为塑料材质。优选的,所述固定件为透明的。
优选的,所述定量毛细管的两端分别位于所述管柱的底端的两侧;其中,远离所述管柱的顶端的一端露出于所述管柱外,为采血端;靠近所述管柱的顶端的一端位于所述管柱内,高度低于所述管柱的顶端。
优选的,所述管柱为圆筒形。优选的,所述固定孔位于所述管柱横截面的中心,所述定量毛细管沿所述管柱的轴线方向穿插于所述固定孔中并固定。
优选的,所述管柱为塑料材质。优选的,所述管柱为透明的。
优选的,所述定量毛细管为玻璃材质。
具体的,所述样本收集滤纸呈水平状态铺展于所述管底,所述定量采血管呈竖直状态位于所述样本收集滤纸的上方,与所述样本收集滤纸呈垂直,且所述定量采血管的采血端抵靠于所述样本收集滤纸。
具体的,所述样本收集滤纸为圆形片状,所述采血端抵靠于所述圆形片状的圆心处。
具体的,所述管体为圆筒形,所述管底呈U形,所述样本收集滤纸为圆形片状,所述样本收集滤纸呈水平状态铺展于所述管底,所述样本收集滤纸与所述管底的U形弧面之间形成一间隙。
具体的,所述样本收集滤纸采用玻璃纤维滤纸。
另一方面,本发明还提供使用干血斑定量采集装置的进行干血斑采集的方法,包括以下步骤:
步骤S1:打开管盖,取出定量采血管,将定量采血管中定量毛细管的采血端靠近并接触血液,待毛细作用力将血液充满整个定量毛细管;
步骤S2:将定量采血管插回样本收集管,确保定量毛细管的采血端接触样本收集滤纸;
步骤S3:盖上管盖,依靠空气压力及滤纸吸力,将定量毛细管中全部血液样本转移至样本收集滤纸上。
具体的,所述方法还包括步骤S4:在步骤S3之后,将干血斑定量采集装置置于合适的环境下保存或运输。
具体的,所述方法还包括步骤S5:在步骤S3之后,分析样本时,打开管盖,将定量采血管取出,直接加入萃取液至样本收集管内以萃取分析物,将萃取分析物送检测。
具体的,所述方法还包括步骤S6:在前述任一步骤中,在样本收集管外贴上样本来源信息。
本发明提供了一种新的干血斑样本采集装置及方法,相比于常用的采血卡采集及萃取方法,本发明的主要改进包括:
1.采用定量毛细管进行定量采血,依靠毛细作用充满液体实现定量,无需借助外部吸力,玻璃毛细管的长度固定且均一,定量结果准确,采血体积可低至5μL,适合于微量样本采血分析。
2.采血载体更换为玻璃纤维滤纸,定量采血后全部转移至滤纸片上,分析时将所有样本全部萃取(不同于传统的部分打卡萃取),相比棉花滤纸有更高的萃取回收率,能够大幅改善HCT对萃取回收率的影响,使干血斑定量检测结果更加准确,能够进一步应用于内源分析物检测或治疗药物监测(TDM)。
3.玻璃纤维滤纸直接使用萃取液处理,相当于是采用预打孔设计,无需再进行干血斑打孔操作,配合定量采血,可实现对样本的全部回收。传统采血卡样本萃取时需要用专用工具在样本中心打下固定面积的血片,操作费时费力,且存在交叉污染的可能。本方法采用预成型微型滤纸片收集样本,省去打孔步骤,直接将萃取液加在收集管内萃取,节省了大量时间及耗材。
4.一体化采血装置设计,可在同一个装置实现样本的采集、干燥、运输保存和萃取,避免了样本的污染。传统的采血卡滤纸曝露在外,采血后需裸露干燥,不同样本间交叉污染的风险很大。在保存、转移、萃取等过程中,由于持握不当等原因,样本也容易受到不明来源的污染。本方法采用的样本采集管,从采样到分析全程封闭式,内含干燥剂使样本无需曝露干燥,将样本污染的几率降到最低。
附图说明
图1为本发明的干血斑定量采集装置一具体实施例的立体结构示意图。
图2为图1的剖面图。
图3为图1中干血斑定量采集装置的结构分解示意图。
图4为干血斑样本采集及检测步骤流程图。
图5为本发明的干血斑样本中部分治疗药物质谱峰型图。
图6为本发明的干血斑样本质谱校准曲线图。
图7为HCT对伊马替尼血药浓度检测干扰比较。
图8为HCT对西罗莫司血药浓度检测干扰比较。
图9为HCT对丙戊酸血药浓度检测干扰比较。
附图中符号标记说明:
1、样本收集管;
1a、管体;
1a1、管底;
1a2、管口;
1a3、第一凸起;
1b、管盖;
2、定量采血管;
2a、固定件;
2a1、顶端;
2a2、底端;
2a3、第二凸起;
2a4、固定孔;
2b、定量毛细管;
2b1、采血端;
2c、干燥剂;
3、样本收集滤纸;
具体实施方式
下面将对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述,显然,所描述的实施例是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种干血斑定量采集装置,如图1~3所示,包括:样本收集管1、定量采血管2和样本收集滤纸3。其中,该样本收集管1由管体1a和管盖1b两部分组成。管体1a为直管,具有相对的第一端和第二端,其中,第一端是呈封闭状的管底1a1,第二端是呈开口状的管口1a2。管盖1b用于封闭管口1a2。其中,该定量采血管2包括固定件2a和固定于该固定件2a上的定量毛细管2b。固定件2a卡合于样本收集管1的管口1a2,定量毛细管2b伸入该所述管体内;定量毛细管2b具有用于采血的采血端2b1,采血端2b1露出于固定件2a之外。其中,该样本收集滤纸3设置于管体1a内,采血端2b1相抵靠于该样本收集滤纸3。
本发明的干血斑定量采集装置,能够通过定量采血管2实现定量采血,采集的血液样本及时且全部转移至样本收集滤纸3上,密封于样本收集管1内,于分析时向样本收集管1内加入萃取液将所有样本全部萃取,可实现样本全回收,提高干血斑定量检测结果的准确性,该装置的整体设计使样本的采集、保存、萃取和送检等操作一体化完成。本发明的干血斑定量采集装置,用途主要为对微量末梢血(如指尖血)的定量采集及保存,此外也可用于收集及保存其它临床样本(如静脉血、血清、血浆、尿液等)。
本发明的干血斑定量采集装置,采用疏松的玻璃纤维滤纸,相比棉花纤维具有更高的萃取回收率,能够实现对采集样本的全部萃取检测,与定量采血手段相结合,避免了样本体积、红细胞压积(HCT)等的影响。
本发明的干血斑定量采集装置,采样操作更加简单,误操作几率低。可通过握持固定件来操作定量毛细管,吸样完成后将定量采血管插回样本收集管,盖上盖子即完成采样,样本靠滤纸吸力及空气压力转移至滤纸上。而现有干血斑样本采集时,常将血直接滴在采血卡上,样本体积差异较大,需过度挤压,且存在重复滴血的可能。用毛细管转移时,细长的毛细管持握时容易抖动导致采样困难,转移时容易刮破滤纸导致样本扩散不均匀。
本发明的干血斑定量采集装置,从采样到分析全程封闭式,内含干燥剂使样本无需曝露干燥,将样本污染的几率降到最低,不存在样本交叉污染的风险。而传统的采血卡滤纸曝露在外,采血后需裸露干燥,不同样本间交叉污染的风险很大。在保存、转移、萃取等过程中,由于持握不当等原因,样本也容易受到不明来源的污染。
本发明的干血斑定量采集装置,直接加入萃取液萃取样本收集管1内的样本收集滤纸3 上全部样本,无需干血斑打孔操作,节省了大量时间及耗材。而传统采血卡样本萃取时需要用专用工具在干血斑样本中心打下固定面积的血片,操作费时费力,且存在交叉污染的可能。
一种具体实施方式中,样本收集管1的尺寸与常规2mL离心管相同,也可根据需要变更尺寸。样本收集管1采用塑料材质,材质包括但不限于聚丙烯、聚乙烯、聚酯等。样本收集管1的主要功能为封闭保存样本收集滤纸3,及充当样本萃取的容器。管体1a优选为透明的,便于可视化操作。
如图1~3所示,管体1a为圆筒形,管口1a2为圆形,管盖1b用于遮挡管口1a2使管体1a内部形成与外界封闭的空间。本发明的干血斑定量采集装置中,管口1a2与管盖1b 为一体式的或分离式的。如图1~3所示,管盖1b与管口1a2为一体式的,管盖1b与管口1a2 之间具有一个可弯折的连接处。固定件2a与样本收集管1a的管口1a2卡紧。如图3所示,管体1a的管口1a2处具有第一凸起1a3,通过第一凸起1a3将伸入管体1a内的固定件2a卡紧,保持固定件2a的位置稳定。同时固定件2a起到遮挡管口1a2的作用。管盖1b与固定件 2a的顶端2a1之间可通过卡扣结构固定以封闭固定件2a的顶端2a1,同时也达到封闭管口1a2 的目的。在其他的可替代实施方式中,管盖1b与管口1a2为分离式,管盖1b与固定件2a的顶端2a1之间可通过螺纹结构固定以封闭顶端2a1和管口1a2。在其他的可替代实施方式中,管盖1b也可以完全覆盖或包裹固定件2a的顶端2a1,并直接与管口1a2形成连接使顶端2a1 和管口1a2都封闭,比如管盖1b与管口1a2的外壁/内壁形成卡扣结构或螺纹结构等。
如图1~3所示,该样本收集管1的管体1a的管底1a1呈U形,也就是通常所说的圆底。。
本发明的干血斑定量采集装置中,该固定件2a还具有用于装干燥剂2c的腔体,干燥剂 2c有利于保证样本收集管1的内环境干燥,缩短血液样本采集后的干燥时间。该装置也可以不含有干燥剂2c,这不会影响到该装置的主要功能。固定件2a的尺寸比定量毛细管2b的直径更大,以便于握持,避免采样时抖动。
如图2~3所示,该固定件2a具有第二凸起2a3,通过第二凸起2a3与管盖1b相配合达到封闭管体1a的效果,即管盖1b遮挡固定件2a的顶端2a1,同时固定件2a的顶端2a1遮挡管口1a2,三者之间相互卡紧使管体1a内部形成封闭空间。本实施例中,该固定件2a采用塑料材质。本实施例中,该固定件2a为透明的。
如图1~3所示的一种具体实施方式中,固定件2a为一根管柱,该管柱套在样本收集管1 的管体1a内,且与管口1a2卡紧固定。定义该固定件2a的两端分别为顶端2a1和底端2a2。该管柱的顶端2a1为开口状,顶端2a1的侧面具有第二凸起2a3,通过第二凸起2a3与管盖 1b卡合,以限制该管柱在管体1a内的位置,通常该管体1a内壁设有与凸起2a3相配合的凹陷;该管柱的底端2a2具有一个固定孔2a4,定量毛细管2b穿插于该固定孔2a4中并固定。凭借该管柱的管壁、管柱的底端2a2以及定量毛细管2b之间形成一个围绕该定量毛细管2b的环形柱状的腔体,该腔体内可用于放置干燥剂2c。通过该管盖1b封闭管口1a2时,同时管盖1b压紧于管柱的顶端2a1,使该管柱的位置固定并封闭顶端2a1。管柱的直径大于定量毛细管2b,便于使用者握持和采血操作,防止采样时抖动。优选的实施方式中,该管柱采用透明的塑料材质,便于可视化操作。
如图1~3所示的一种具体实施方式中,该定量毛细管2b的两端分别位于该管柱的底端 2a2的两侧;其中一端远离该管柱的顶端2a1且露出于该管柱外,即为采血端2b1;而相对的靠近该管柱的顶端2a1的一端是位于该管柱内,且高度低于该管柱的顶端2a1。
本实施例中,该管柱为圆筒形。固定孔2a4是位于该管柱横截面的中心(即圆心处),而定量毛细管2b沿该管柱的轴线方向穿插于该固定孔中并固定。
本实施例中,所述定量毛细管2b为玻璃材质,依靠毛细作用力可以使液体充满管体。玻璃材质也可以用其他常用亲水材料替换。通过设置毛细管的内径及长度,可以调整毛细管的采样量,即可实现对液体的定量采集,体积可低至5μL,典型的采集体积为10~20μL。
本实施例中,所述样本收集滤纸3呈水平状态铺展于管底1a1,定量采血管2b呈竖直状态位于该样本收集滤纸3的正上方,与样本收集滤纸3呈垂直,且定量采血管3的采血端抵靠于该样本收集滤纸3。如图1~3所示,该样本收集滤纸3为圆形片状,采血端2b1抵靠于圆形片状的圆心处。圆形片状的样本收集滤纸3直径为6mm左右。样本收集滤纸3的材质为玻璃纤维滤纸,也可以用其他的多孔疏松材料替代。
本实施例中,管体1a为圆筒形,管底1a1呈U形,样本收集滤纸3为圆形片状,样本收集滤纸3呈水平状态铺展于管底1a1,样本收集滤纸3与管底1a1的U形弧面之间形成一间隙。从采血端2b1流出的样本完全由样本收集滤纸3接收。
本发明的干血斑定量采集装置可按以下方法步骤完成干血斑样本采集及检测:
1)在样本收集管外贴上样本来源信息,打开样本收集管盖,将定量采血管取出备用。
2)选择血供充足的部位(如指尖内侧)作为采血处,酒精消毒后使用一次性自动采血针刺破皮肤,待血液自然流出,不得挤压,用干纱布擦拭掉第一滴血。
3)将定量采血管的毛细管端接触血液,待毛细作用力将血液充满整个毛细管。
4)将定量采血管插回样本收集管,确保毛细管端接触样本收集滤纸。盖上样本收集管盖,依靠空气压力及滤纸吸力,将毛细管中全部样本转移至滤纸上。待样本干燥后,将收集管置于合适的环境下保存或运输。
5)分析样本时,打开样本收集管盖,将定量采血管取出,直接加入萃取液至收集管内,按适当的程序萃取分析物后进行检测。
实施例2:采集指尖血用于治疗药物监测(TDM)
本方法可用于采集指尖末梢血制成干血片样本。相比静脉采样,干血片样本具有采血量少、样本稳定易于保存运输、采样不受时间空间限制等独特优势。对于一些治疗药物监测 (TDM),需要在特定的时间采集峰、谷浓度,或在短时间内频繁采样,末梢血干血片样本能够满足临床需求。本方法操作简单,样本质量高,经过培训后可拓展至家庭自助采样。
如图4所示,用于采集指尖血时,操作步骤如下:
1)在样本收集管外贴上样本来源信息,打开样本收集管盖,将定量采血管取出备用。
2)选择血供充足的部位(如指尖内侧)作为采血处,酒精消毒后使用一次性自动采血针刺破皮肤,待血液自然流出,不得挤压,用干纱布擦拭掉第一滴血。
3)将定量采血管的毛细管端接触血液,待毛细作用力将血液充满整个毛细管。
4)将定量采血管插回样本收集管,确保毛细管端接触样本收集滤纸。盖上样本收集管盖,依靠空气压力及滤纸吸力,将毛细管中全部样本转移至滤纸上。待样本干燥后,将收集管置于合适的环境下保存或运输。
对采集到的干血斑样本进行简单萃取后,即可分析药物浓度等信息。萃取样本时,打开样本收集管盖,将定量采血管取出,将萃取液加入样本收集管,按优化的程序萃取。
萃取方法①:用于萃取血浆蛋白结合药物
a)向80%甲醇水溶液中加入适量化合物内标,配制成含内标萃取液;
b)在双空白样品中加入300μL的80%甲醇水溶液,在其它样品中加入300μL含内标萃取液,涡旋振荡约15min;
c)4000rpm,4℃条件下离心10min;
d)转移上清液100μL至新的96孔板中,4000rpm,4℃条件下离心5min。
e)进样分析。
萃取方法②:用于萃取血细胞结合药物
f)用纯甲醇配制含内标萃取液;
g)在所有样品中加入150μL纯水,振荡5min;
h)在双空白样品中加入300μL甲醇,其它样品中加入300μL含内标萃取液,振荡混合 15min;
i)4000rpm,4℃条件下离心10min;
j)转移上清液100μL至新的96孔板中,4000rpm,4℃条件下离心5min。
k)进样分析。
对于常见的小分子药物,采用液相色谱-串联三重四级杆质谱(LC-MS/MS)进行检测,具有较高的特异性和灵敏度,液质方法为文献中可检索到的成熟方法。
图5所示为采用本发明的装置检测的部分治疗药物质谱峰型图,包括伊马替尼、卡马西平、丙戊酸、霉酚酸、他克莫司、环抱霉素A、西罗莫司,显示相关药物质谱峰型优良,无杂峰及拖尾,可用于药物浓度检测。
用于定量检测时需配制待测药物的校准品,将药物标准品储备液加入全血中,配制成6 个浓度点的校准品,采用干血片采血装置制成校准品干血斑,同样本干血斑一同萃取进样,在仪器中生成校准曲线,及可实现定量检测。图6所示为伊马替尼、西罗莫司两种药物的干血斑样本质谱校准曲线,其中A为伊马替尼校准曲线,校准品浓度分别为:50、500、1000、 2000、3000、5000ng/mL,其中B为西罗莫司校准曲线,校准品浓度分别为:2、4、6、12、20、30ng/mL,线性相关系数r均大于0.9990,说明本发明的装置的一体化操作可提高干血斑定量检测结果的准确性。
实施例3:采集人全血用于核酸检测
本方法采用静脉全血样本,加载到血样采集装置上,进行核酸提取后用于基因突变检测。
A.样本采集
(1).在样本收集管外贴上样本来源信息,打开样本收集管盖,将定量采血管取出备用;
(2).遵循静脉采血标准操作采集血样。
(3).使用移液器将静脉血加样至干血采集管的滤纸上,直至血样完全干燥。于适当温度条件下运输或保存。
B.核酸提取
在采集到的干血斑样本后,采用QIAgene公司的QIAamp DNA mini核酸提取试剂盒(货号51304)和QIAcube核酸自动抽提仪对样本进行核酸抽提。抽提步骤如下:
(a)从干血斑采集管中取出5个干血斑,放入1.5ml离心管中,添加180μL ATL,85°C孵育10min,短离;
(b)加入20μL蛋白酶K,混匀,56℃孵育1h,短离;
(c)将液体转移到新的1.5mL管中,作为初始样本待用;
(d)将QIAcube所需试剂、耗材准备、安装完毕;
(e)打开QIAcube电源,设置程序为DNA→QIAamp DNA mini→Tissue→Elutionvolume:200μL;
(f)放置好处理好的初始样本,开始QIAcube程序;
(g)待QIAcube正常运行结束后,取出含有抽提完成的200μL DNA 1.5mL管,-20℃保存。
(h)采用Qubit 3.0核酸定量荧光计对抽提后的核酸样本定量,定量结果如下表:
C.基因突变检测
核酸抽提完成后,即可对样本进行基因检测。本实施例采用数字PCR法对样本中IDH2 基因的R140位点进行检测。数字PCR是一种核酸检测和定量分析的新方法,可实现对核酸的绝对定量及稀有等位基因的检测。下表分别为本次样本的定量和定性检测结果:
数字PCR定量结果
突变检测定性结果
样本为正常人全血模拟干血斑样本,检测结果无R140突变(阴性),两者结果一致。且本次抽提的干血斑样本也均能满足后续基因检测实验需求。说明本发明的装置能有效采集、保存干血斑样本,并应用于分子生物学临床定性检测中。
实施例4:采集全血用于抗体定性检测
本方法可用于采集全血用于抗体定性检测。相比采血管采血,干血片样本具有采血量少、样本稳定易于保存运输、采样不受时间空间限制等独特优势。本方法操作简单,样本质量高。
操作步骤如下:
取500uL全血(血液来源:猪全血、兔全血、人全血都可),添加抗体。将定量采血管的毛细管端接触血液,待毛细作用力将血液充满整个毛细管。将定量采血管插回样本收集管,确保毛细管端接触样本收集滤纸。盖上样本收集管盖,依靠空气压力及滤纸吸力,将毛细管中全部样本转移至滤纸上。待样本干燥后,将收集管置于合适的环境下保存或运输。
对采集到的干血斑样本进行简单处理后,即可分析抗体。处理样本时,打开样本收集管盖,将定量采血管取出,将1mL样本稀释液加入样本收集管,25℃600rpm振荡3小时,按如下实验步骤进行测试。
1)每轮实验均需设置空白对照2孔,阴性对照2孔;
2)每孔加经稀释的样本100uL(阴性对照除外),空白对照每孔加样本稀释液100uL;
3)阴性对照加100uL于相应孔,振荡混匀,封板,37℃孵育30min;
4)洗板:弃去孔内液体,各孔注满洗涤液,静置5秒,甩干,重复以上5次拍干;
5)每孔加入100uL酶结合物,封板,37℃孵育30min;
6)洗板:重复步骤4;
7)每孔加入显色剂A,显色剂B各50uL,振荡混匀,封板,37℃孵育10min;
8)每孔加入终止液50uL,混匀;
9)酶标仪读数;先用空白孔校零,然后读取各孔OD值。
10)阳性判断:OD≥阴性对照0D均值+0.25
实验结果如下:
血斑测定与非血斑测定的结果判读一致,该结果说明本发明的装置的一体化操作可进行抗体定性检测。
实施例5:使用本发明的干血斑定量采集装置与现有方法红细胞压积(HCT)干扰比较
HCT范围:20%~60%
样本制备方法:
1)调整全血HCT,制备5份HCT值分别为20%、30%、40%、50%、60%的全血基质。
2)分别向基质中加入等量的标准品储备液,得到5份浓度相同但HCT值不同的样本。低浓度区间和高浓度区间各制备一套。
3)用40%HCT的全血配制校准品。
4)用新方法及对照方法,将所有样本及校准品分别制备成相应的干血斑样本。
实验方法:
分别用新方法和对照方法检测,比较不同HCT样本相对40%HCT样本的偏倚,及样本总体的变异系数(CV)。
实验一:
检测药物:伊马替尼;
对照:Whatman 903卡,10μL定量采血,将血斑全部打下;
实验结果:如图7中B、C所示,在低、高浓度样本中,新方法相比903卡对照方法曲线更加平滑,显示HCT效应对检测结果的影响大幅改善,A、D显示新方法在HCT 20%~60%范围内检测变异系数CV值(5.17%,6.24%)明显小于903卡对照(11.46%,15.62%)。
实验二:
检测药物:西罗莫司;
对照:Whatman DMPK-A卡,非定量采血,3mm中心打孔;
实验结果:如图8中B、C所示,在低、高浓度样本中,新方法相比DMPK-A卡对照方法在HCT20%~60%范围内曲线更加平滑,显示HCT效应对检测结果的影响大幅改善,A、D 显示新方法在HCT 20%~60%范围内检测变异系数CV值(5.27%,6.48%)明显小于DMPK-A卡对照(11.79%,14.65%)。
实验三:
检测药物:丙戊酸;
对照:Whatman DMPK-A卡,非定量采血,3mm中心打孔;
实验结果:如图9中B、C所示,在低、高浓度样本中,新方法相比DMPK-A卡对照方法在HCT20%~60%范围内曲线更加平滑,显示HCT效应对检测结果的影响大幅改善,A、D 显示新方法在HCT 20%~60%范围内检测变异系数CV值(5.76%,8.63%)明显小于DMPK-A卡对照(10.82%,12.05%)。
以上实验说明本发明的装置的一体化操作可提高干血斑定量检测结果的准确性。
综上所述,上述各实施例仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限定本发明的保护范围,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,皆应包含在本发明的保护范围内。
Claims (16)
1.一种干血斑定量采集装置,其特征在于,包括:样本收集管、样本收集滤纸和定量采血管;其中,
所述样本收集管包括管体和管盖;所述管体为直管,具有相对的第一端和第二端;所述第一端呈封闭状,为管底;所述第二端呈开口状,为管口;所述管盖用于封闭所述管口;
所述定量采血管包括定量毛细管和固定件;所述定量毛细管固定于所述固定件,所述定量毛细管具有用于采血且露出于所述固定件之外的采血端;所述固定件卡合于所述管口,所述定量毛细管伸入所述管体内;
所述样本收集滤纸设置于所述管体内,所述采血端相抵靠于所述样本收集滤纸。
2.如权利要求1所述的干血斑定量采集装置,其特征在于,所述管体为圆筒形,所述管口为圆形,所述管底呈U形。
3.如权利要求1所述的干血斑定量采集装置,其特征在于,所述管口与所述管盖为一体式的或分离式的。
4.如权利要求1所述的干血斑定量采集装置,其特征在于,所述管体为透明的塑料材质。
5.如权利要求1所述的干血斑定量采集装置,其特征在于,所述固定件具有腔体,所述腔体内装有干燥剂。
6.如权利要求5所述的干血斑定量采集装置,其特征在于,所述固定件具有第二凸起,通过所述第二凸起与所述罐盖卡紧。
7.如权利要求6所述的干血斑定量采集装置,其特征在于,所述固定件为一根管柱,所述管柱套在所述样本收集管的管体内;所述管柱的顶端为开口状,且与所述管体的管口卡合;所述管柱的底端具有一个固定孔,所述定量毛细管穿插于所述固定孔中并固定。
8.如权利要求7所述的干血斑定量采集装置,其特征在于,所述管柱为圆筒形;所述固定孔位于所述管柱横截面的中心,所述定量毛细管沿所述管柱的轴线方向穿插于所述固定孔中并固定。
9.如权利要求8所述的干血斑定量采集装置,其特征在于,所述管柱为透明的塑料材质。
10.如权利要求1所述的干血斑定量采集装置,其特征在于,所述样本收集滤纸呈水平状态铺展于所述管底,所述定量采血管呈竖直状态位于所述样本收集滤纸的上方,与所述样本收集滤纸呈垂直,且所述定量采血管的采血端抵靠于所述样本收集滤纸。
11.如权利要求10所述的干血斑定量采集装置,其特征在于,所述样本收集滤纸为圆形片状,所述采血端抵靠于所述圆形片状的圆心处。
12.如权利要求11所述的干血斑定量采集装置,其特征在于,所述样本收集滤纸采用玻璃纤维滤纸。
13.一种使用如权利要求1-12任一项所述的干血斑定量采集装置的进行干血斑采集的方法,包括以下步骤:
步骤S1:打开管盖,取出定量采血管,将定量采血管中定量毛细管的采血端靠近并接触血液,待毛细作用力将血液充满整个定量毛细管;
步骤S2:将定量采血管插回样本收集管,确保定量毛细管的采血端接触样本收集滤纸;
步骤S3:盖上管盖,依靠空气压力及滤纸吸力,将定量毛细管中全部血液样本转移至样本收集滤纸上。
14.如权利要求13所述的方法,其特征在于,所述方法还包括步骤S4:在步骤S3之后,将干血斑定量采集装置置于合适的环境下保存或运输。
15.如权利要求13所述的方法,其特征在于,所述方法还包括步骤S5:在步骤S3之后,分析样本时,打开管盖,将定量采血管取出,直接加入萃取液至样本收集管内以萃取分析物,将萃取分析物送检测。
16.如权利要求13所述的方法,其特征在于,所述方法还包括步骤S6:在前述任一步骤中,在样本收集管外贴上样本来源信息。
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